专利名称：一种模拟驯马的互动娱乐设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及互动娱乐设备，特别涉及ー种模拟驯马的互动娱乐设备。
背景技术：
自古人们爱骑马，但是随着社会的日益发展，人们的生活节奏也在不断加快，因此，人们便没有太多时间、空间以及马匹供人们娱乐和休闲，于是，各种可供娱乐的仿真马便出现了。 中国专利局公开了申请号为99203367. 5专利名称为机械马的专利申请文件，其行走装置是并联于同一曲柄的具有一定相位差的四组平面八杆机构构成，每条马腿包含一组平面八杆机构，每组平面八杆机构包括机架、大腿杆、小腿杆、前摆杆、后摆杆、前连杆、后连杆及各铰接点，曲柄与后摆杆铰接，后摆杆与前摆杆铰接，后摆杆与后连杆铰接，前摆杆与机架铰接，前摆杆与前连杆铰接，前连杆与小腿杆铰接，大腿杆与小腿杆铰接，后连杆与大腿杆铰接。该机械马用连杆等构件运动来模拟马的运动，其纯机械结构不能实现人与马的互动性,娱乐性不高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种模拟驯马的互动娱乐设备，通过參与者对马进行不同操作的驯马方式来控制该机械马的动作，给參与者带来逼真的驯马体验，解决了现有技术中纯机械结构不能实现机械马的活动性的技术问题。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种模拟驯马的互动娱乐设备，包括处理装置和机械马，所述处理装置与所述机械马通讯连接；所述处理装置包括处理单元；所述机械马包括机械马本体、传感单元和控制单元，所述控制単元分别与机械马本体和传感单元连接，所述控制单元与所述处理单元通讯连接。较佳地，所述传感単元包括若干传感器，所述传感器设置在机械马本体上。较佳地，所述机械马本体包括马匹外壳和运动机构，所述运动机构设置在马匹外壳内。较佳地，所述运动机构包括颠簸机构和马身钢架，所述颠簸机构竖向设置，所述颠簸机构的底部固定连接在地面上；所述马身钢架横向连接在所述颠簸机构上，所述马身钢架与所述颠簸机构活动连接。较佳地，所述马身钢架包括由光管焊接而成的框架，所述框架上设置有前腿安装支架、颠簸机构安装支架和后腿安装支架，所述框架上连接ー俯仰汽缸。较佳地，所述颠簸机构包括支架、颠簸汽缸、升降杆和导向滑轮组，所述支架竖向固定连接在地面上；所述支架内包括一容置颠簸汽缸、升降杆和导向滑轮组的容置空间，所述导向滑轮组固定连接在支架的内壁两侧，所述升降杆竖向活动连接在导向滑轮组内；所述颠簸汽缸设置在支架底部，所述颠簸汽缸与升降杆活动连接，所述升降杆与所述马身钢架的颠簸机构安装支架枢转连接。[0011]较佳地，所述马身钢架的前端活动连接两条马前腿，所述马前腿与所述马身钢架的前腿安装支架枢转连接；所述马身钢架的后端活动连接两条马后退，所述马后退与所述马身钢架的后腿安装支架枢转连接；所述马身钢架上还活动连接ー马头，所述马头与所述马身钢架的框架活动连接。较佳地，所述马前腿和马后腿均包括ー胯支架、大腿支架、小腿支架和马蹄，每ー胯支架上设置一同步电机，此同步电机的轴端安装有偏心轮，偏心轮与所述胯支架连接；所述胯支架、大腿支架、小腿支架和马蹄依次活动连接，所述胯支架与所述马身钢架枢转连接，所述胯支架上还连接ー增程汽缸；所述胯支架与大腿支架的连接关节处连接一大腿汽缸，所述大腿支架与小腿支架的连接关节处连接一小腿汽缸，所述小腿支架与马蹄支架的连接关节处连接ー马蹄汽缸。较佳地，所述大腿汽缸、小腿汽缸和马蹄汽缸上均连接一大流量电磁阀和小流量电磁阀，所述大流量电磁阀和小流量电磁阀并联。较佳地，所述机械马本体还包括辅助设备，所述辅助设备还包括马鞭、缰绳、头盔。与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果本实用新型提供一种模拟驯马的互动娱乐设备，包括处理装置和机械马，处理装置与机械马通讯连接；处理装置包括处理单元；机械马包括机械马本体、传感单元和控制单元，控制单元分别与机械马本体和传感单元连接，控制单元与处理单元通讯连接。当人们对机械马本体进行操作时，此时传感单元接受到指令会把此指令信息传递给处理单元，处理单元进行处理后传递给控制单元,控制单元控制机械马本体进行相应的动作。本实施例通过一台形象逼真的仿真机械马本体模型，融合先进的机械传动、运动控制、模拟仿真、语音识别及处理、自动控制及传感等技术，给參与者逼真的驯马体验。參与者可以与机械马本体充分的进行互动，游客骑在马背上，拍马屁股时，马会逐渐加速，在一定限度内拍的次数越多，马跑的越快；当用腿夹马肚子时，马会逐渐减速；而当拉缰绳时，马匹恢复静止状态。參与者在骑马过程中，还可以通过“驾、吁、嚇…”等语音指令配合肢体动作，完成对马匹的控制，让參与者充分感受本设备带来的乐趣，实现了ー种高度仿真的模拟驯马方式，通过參与者的声音，拍打，夹马肚及拉缰绳等现实驯马的方式，来控制该机械马本体的动作，给參与者带来逼真的驯马体验。
图I为本实用新型一种模拟驯马的互动娱乐设备的机械马的结构示意图；图2为本实用新型的机械马本体的结构示意图；图3A为本实用新型的马身钢架的结构侧视图；图3B为本实用新型的马身钢架的结构俯视图；图4为本实用新型的颠簸机构的结构示意图；图5为本实用新型的马腿的结构示意图；图6为本实用新型的马头的结构示意图；图7为本实用新型的气动原理图。
具体实施方式
[0025]本实用新型提供一种模拟驯马的互动娱乐设备，通过一台形象逼真的仿真马模型，融合先进的机械传动、运动控制、模拟仿真、语音识别及处理、自动控制及传感等技木，给參与者逼真的驯马体验。參与者可以与机器马充分的进行互动，游客骑在马背上，拍马屁股时，马会逐渐加速，在一定限度内拍的次数越多，马跑的越快；当用腿夹马肚子时，马会逐渐减速；而当拉缰绳时，马匹恢复静止状态。參与者在骑马过程中，还可以通过“驾、吁、嚇…”等语音指令配合肢体动作，完成对马匹的控制，让參与者充分感受本设备带来的乐趣。本实用新型包括处理装置和机械马，处理装置与机械马通讯连接；处理装置包括处理单元；机械马包括机械马本体、传感单元和控制单元，控制单元分别与机械马本体和传感单元连接，控制单元与处理单元通讯连接。在本实用新型中，传感单元包括若干传感器，若干传感器分布在机械马本体的各个部位上，当參与者触摸到机械马相应的部位吋，此处的传感器会将此动作指令信息传递给处理单元，处理单元经过处理后传递给控制単元，控制単元便控制机械马本体做出相应的动作。即本实用新型硬件部分包括有一匹机械马本 体，机械马本体上还包括马鞭、缰绳、头盔等辅助设备。机械马本体身上安装有运动控制系统、触觉传感系统、语音传感系统等；本实用新型软件部分包括有机械马本体四肢运动控制系统软件、气动控制系统软件、传感检测软件、语音检测软件等。本实用新型主体部分是机械马本体，它高度仿真真实马的外形，外壳采用玻璃钢材质蒙制。机械马的四条腿会高度模拟真实马的步态进行运动，并具有低、中、高三种不同的运动速度，用以模拟不同状态下马的运动。机械马本体的整体通过多个气缸控制马腿各个关节的运动，以及马身整体的上下颠簸，通过伺服电机协调四条腿的步态，从而模拟马行走及奔跑时的状态。在机械马的马腹中间安装有一根支撑柱，用以支撑整匹马的重量。在支柱里面，设置有ー个颠簸气缸，气缸带动立柱内部机械支撑结构的上下运动，从而带动马身的上下颠簸。在上下运动机构的侧面分别安装有两排导向轮，用以减小马身运动时的阻力，从而增强整匹马运动的灵活性。在马脖和马身相连的部位，设置有ー个俯仰气缸，俯仰气缸的运动可以带动马身的俯仰运动，给游客带来马扬起前蹄时的体验感。在机械马本体的四条腿内，分别由胯部、大腿、小腿和马蹄四个关节，在每个胯部分别有ー个增程气缸实现摆胯的动作，其余三个关节分别由三个气缸带动进行运动。为了实现不同的运动速度，每个腿部关节气缸都有一大一小两个不同流量的电磁阀进行联合控制。其中小流量电磁阀可以带动气缸进行低速运动，整匹马就实现“慢走”的状态；大流量电磁阀可以带动气缸进行中速运动，整匹马实现“中速慢跑”的运动状态；而当两个电磁阀同时工作吋，就可带动气缸进行高速运动，整匹马实现“快速跑”的运动状态。为便于机械马本体内部的电磁阀、气缸等各种设备的检修，在马身之上设置有一个暗门，在正常情况下暗门闭合，当需要进行检修时就可打开暗门，对机械马内部的机构进行检修。
以下结合附图，对机械马本体加以详细的描述。请參考图I和图2，机械马本体包括马匹外壳I和运动机构，运动机构设置在马匹外壳I内。其中，运动结构包括ー颠簸机构7和一马身钢架4，颠簸机构7竖向设置，用以支撑整匹机械马本体的重量，在本实用新型中，颠簸机构7也称为支撑立柱，但是，颠簸机构7除了具有支撑的作用，还具有颠簸运动的作用，因此，为了便于形象的描述此机械马本体，以下将支撑立柱统称为颠簸机构7。颠簸机构7的底部固定连接在地面上；马身钢架4横向连接在颠簸机构7上,马身钢架4与颠簸机构7活动连接。在本实用新型中，运动机构还包括马头5、两条马前腿6和两个马后腿8，颠簸机构7用以竖向支撑整匹机械马本体的重量，马身钢架4横向设置在马匹外壳I内，用于连接马头5、两条马前腿6和两条马后腿8，具体如下请參考图3A和图3B，马身钢架4包括由光管焊接而成的框架41，框架41上设置有前腿安装支架42、颠簸机构安装支架43和后腿安装支架44，框架41上连接ー俯仰汽缸
9。在本实施例中，前腿安装支架42用于与两前腿活动连接，后腿安装支架44用于与两后腿活动连接，颠簸机构安装支架43用于与颠簸机构安装支架43。在本实施例中，马头5也活动连接在此框架41上。请參考图4，颠簸机构7包括支架71、颠簸汽缸74、升降杆73和导向滑轮组72，支架71竖向固定连接在地面上；支架71内包括一容置颠簸汽缸74、升降杆73和导向滑轮组72的容置空间，导向滑轮组72固定连接在支架71的内壁两侧，升降杆73竖向活动连接在导向滑轮组72内；颠簸汽缸74设置在支架71底部，颠簸汽缸74与升降杆73活动连接，升降杆73与马身钢架4的颠簸机构安装支架43枢转连接。请參考图5，马身钢架4的前端活动连接两条马前腿，两马前腿与马身钢架4的前腿安装支架42枢转连接；马身钢架4的后端活动连接两条马后腿，马后腿与马身钢架4的后腿安装支架44枢转连接；马身钢架4上还活动连接ー马头5，马头5与马身钢架4的框架41活动连接。在本实施例中，两条马前腿与两条马后腿的结构相同，并且运动方式相同。每个马前腿6和每个马后腿8均包括一胯支架61、大腿支架62、小腿支架63和马蹄支架64，每ー胯支架61上设置一同步电机3，每个同步电机3的轴端均安装有偏心轮，每个偏心轮与每个胯支架61连接，即本实用新型包括四个同步电机3，每个同步电机3的轴端均安装一偏心轮，每个偏心轮连接一个胯支架61 ;每条腿的胯支架61、大腿支架62、小腿支架63和马蹄支架64依次活动连接，胯支架61与马身钢架4的腿部支架枢转连接，即前腿的胯支架61连接在前腿安装支架42上，后腿的胯支架61连接在后腿安装支架44上。每个胯支架61上还连接ー增程汽缸2 ;胯支架61与大腿支架62的连接关节处连接一大腿汽缸65，大腿支架62与小腿支架63的连接关节处连接一小腿汽缸66，小腿支架63与马蹄支架64的连接关节处连接ー马蹄汽缸67。在本实施例中，大腿汽缸65、小腿汽缸66和马蹄汽缸67上均连接一大流量电磁阀和小流量电磁阀，大流量电磁阀和小流量电磁阀并联。在本实施例中，机械马本体设计为高速、中速、慢速三种运动速度，每个腿部汽缸都设置ー小流量电磁阀和大流量电磁阀来组合控制，当体验者选择高速吋，则将大流量电磁阀和小流量电磁阀同时打开；当体验者选择中速吋，则打开大流量电磁阀；当选择低速吋，则打开小流量电磁阀。请參考图6,马头5包括若干支架,此些支架活动连接,具体包括头部连杆51、颈部连杆52和底部支架53，头部连杆51与颈部连杆52活动连接，颈部连杆52与底部支架53活动连接，底部支架53与马身钢架4的框架41固定铰接。请參考图7，在本实施例中，左前腿上包括增程汽缸ー 100、大腿汽缸ー 101、小腿汽缸ー 102和马蹄汽缸ー 103，右前腿上包括增程汽缸ニ 200、大腿汽缸ニ 201、小腿汽缸ニ202和马蹄汽缸ニ 203，左后腿上包括增程汽缸三300、大腿汽缸三301、小腿汽缸三301和马蹄汽缸三302，右后腿上包括增程汽缸四400、大腿汽缸四401、小腿汽缸四402和马蹄汽缸四403 ;马身钢架4上包括一俯仰汽缸9 ;颠簸机构7上包括一上下颠簸汽缸74。在本实施例中，机械马本体还包括辅助设备，辅助设备包括马鞭、缰绳、头盔等。在本实施例中，可根据具体设计，将传感器设置在马屁股、马肚、马鞭、缰绳、头盔等位置处，控制单元设置在机械马本体内部，处理单元设置在机械马本体之外的处理装置上。在本实用新型中，机械马本体的马匹外壳是按真实的马匹仿真制作，可以是任何种类的马匹，本实用新型不加以限制。马腿的关节是通过多个汽缸或电机协同动作来实现的，马头的姿态是可以通过调整连杆的固定位置来改变的，颠簸方式是通过独立的汽缸或 传动机构来实现的，马的速度是由多个流量的电磁阀来组合控制，马腿的步态协调是通过电机的同步来控制，机械马的固定方式是四蹄悬空，通过马肚伸出的支架来支撑。本本实用新型不只外型上与真实马匹高度仿真，还能用现实中驯马的方式控制马匹的动作，通过參与者的声音，拍打，夹马肚及拉缰绳等现实驯马的方式，来控制该机械马的动作，给參与者带来逼真的驯马体验。以上公开的仅为本申请的ー个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
权利要求1.一种模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，包括处理装置和机械马，所述处理装置与所述机械马通讯连接；所述处理装置包括处理单元；所述机械马包括机械马本体、传感单元和控制单元，所述控制单元分别与机械马本体和传感单元连接，所述控制单元与所述处理单元通讯连接。
2.如权利要求I所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述传感単元包括若干传感器，所述传感器设置在机械马本体上。
3.如权利要求2所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述机械马本体包括马匹外壳和运动机构，所述运动机构设置在马匹外壳内。
4.如权利要求3所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述运动机构包括颠簸机构和马身钢架，所述颠簸机构竖向设置，所述颠簸机构的底部固定连接在地面上；所述马身钢架横向连接在所述颠簸机构上，所述马身钢架与所述颠簸机构活动连接。
5.如权利要求4所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述马身钢架包括由光管焊接而成的框架，所述框架上设置有前腿安装支架、颠簸机构安装支架和后腿安装支架，所述框架上连接ー俯仰汽缸。
6.如权利要求5所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述颠簸机构包括支架、颠簸汽缸、升降杆和导向滑轮组，所述支架竖向固定连接在地面上；所述支架内包括一容置颠簸汽缸、升降杆和导向滑轮组的容置空间，所述导向滑轮组固定连接在支架的内壁两侧，所述升降杆竖向活动连接在导向滑轮组内；所述颠簸汽缸设置在支架底部，所述颠簸汽缸与升降杆活动连接，所述升降杆与所述马身钢架的颠簸机构安装支架枢转连接。
7.如权利要求6所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述马身钢架的前端活动连接两条马前腿，所述马前腿与所述马身钢架的前腿安装支架枢转连接；所述马身钢架的后端活动连接两条马后退，所述马后退与所述马身钢架的后腿安装支架枢转连接；所述马身钢架上还活动连接ー马头，所述马头与所述马身钢架的框架活动连接。
8.如权利要求7所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述马前腿和马后腿均包括ー胯支架、大腿支架、小腿支架和马蹄，每ー胯支架上设置一同步电机，此同步电机的轴端安装有偏心轮，偏心轮与所述胯支架连接；所述胯支架、大腿支架、小腿支架和马蹄依次活动连接，所述胯支架与所述马身钢架枢转连接，所述胯支架上还连接ー增程汽缸；所述胯支架与大腿支架的连接关节处连接一大腿汽缸，所述大腿支架与小腿支架的连接关节处连接一小腿汽缸，所述小腿支架与马蹄支架的连接关节处连接ー马蹄汽缸。
9.如权利要求8所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述大腿汽缸、小腿汽缸和马蹄汽缸上均连接一大流量电磁阀和小流量电磁阀，所述大流量电磁阀和小流量电磁阀并联。
10.如权利要求9所述的模拟驯马的互动娱乐设备，其特征在于，所述机械马本体还包括辅助设备，所述辅助设备包括马鞭、缰绳、头盔。
专利摘要本实用新型涉及一种模拟驯马的互动娱乐设备，其包括处理装置和机械马，处理装置与机械马通讯连接；处理装置包括处理单元；机械马包括机械马本体、传感单元和控制单元，控制单元分别与机械马本体和传感单元连接，控制单元与处理单元通讯连接。参与者在骑马过程中，还可以通过“驾、吁、嚇…”等语音指令配合肢体动作，完成对马匹的控制，让参与者充分感受本设备带来的乐趣，实现了一种高度仿真的模拟驯马方式，通过参与者的声音，拍打，夹马肚及拉缰绳等现实驯马的方式，来控制该机械马本体的动作，给参与者带来逼真的驯马体验。
文档编号A63G19/00GK202497712SQ20112056304
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者任鲁岭, 张翼, 王霞, 陈蔚仪 申请人:浙江国自机器人技术有限公司